CN201476650U - 高导热均温箱热管散热装置 - Google Patents

高导热均温箱热管散热装置 Download PDF

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高导热均温箱热管散热装置,可应用于LED大功率照明领域或电子元件的应用领域。该装置由热管、散热片、高导热均温箱、高导热液体等部件组成。热管一端插入高导热均温箱内成蒸发段,高导热均温箱与热管通过焊接方式连接成一体,高导热均温箱与热管之间连接构成的腔体是密封的,充有高导热液体,热管外露的一端为冷凝段,冷凝段上设有散热片。热管内腔抽成适当真空,管内有毛细结构,热管内部充有适量的工作液体。本实用新型结构合理紧凑,生产制造容易,导热效率高、散热速度快,用于LED灯具的散热,有效降低LED模块温度,提高LED发光效率,降低LED的光衰速度,延长LED的使用寿命。

Description

高导热均温箱热管散热装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种传热装置,特别是一种可应用于LED大功率照明领域或有散 热需求的电子元件的应用领域的高导热均温箱热管散热装置。
背景技术
[0002] 大功率LED正越来越多地用在照明中,目前大功率LED散热问题仍是阻碍大功率 LED照明应用迅速普及的难题。大功率LED的大多数电能均被转化为传导热,此外,将数个 或者大量的LED放在一个模组中以达到所需的亮度,将造成散热困难,LED模块温度升高, 导致LED的寿命降低,并加速LED的光衰、影响LED驱动器等元件的效率和可靠性。 [0003] 热管散热器与传统自然散热的型材散热器的比较具有导热效率高、导热速度快、 重量轻等许多优势。热管散热器与传统自然散热的型材散热器相比,大大减小了 LED路灯、 LED投射灯等LED灯具的体积并降低了重量,同时可以在有效解决散热问题的前提下轻易 实现100W以上的LED大功率照明,并且具有极强的性价比,它将是未来LED散热的一种趋 势。
[0004] 目前普遍采用的热管装置,在热源部分普遍采用上下两块压板夹住热管的蒸发端 的办法,这种办法有以下缺点:一、由于热源部分热量主要通过热管带走,这样热源处的温 度因距离热管的远近不同而产生温差,很难实现热源处温度的均衡;二、热管的蒸发段通过 上下两块压板夹住实现热接触,由于压板表面加工的粗糙度影响,热管跟压板不可能完全 接触,造成空隙存在,热阻大,这样就大大影响了热量的传导。
实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是克服传统自然散热方式跟传统热管散热方式的缺陷,提供一 种高导热均温箱热管散热装置。
[0006] 本实用新型的目的通过以下技术方案实现:高导热均温箱热管散热装置,包括热 管3、散热片5、高导热均温箱6、高导热液体8,其特征在于,热管3 —端插入高导热均温箱 6内成蒸发段2,高导热均温箱6与热管3通过焊接方式连接成一体,高导热均温箱6与热 管3之间连接构成的腔体是密封的,其中充有高导热液体8,热管3外露的一端为冷凝段1, 冷凝段1上设有散热片5 ;所述的热管3内腔抽成适当真空,管内设有毛细结构4,热管3内 部充有适量的工作液体7。
[0007] 所述的高导热均温箱6截面形状为方形或矩形或圆形,高导热均温箱的材质为高 导热性的金属材料。
[0008] 所述的热管3插入高导热均温箱6位置为热源面的侧面或背面。 [0009] 所述的热管3为直管或U形管或L形管,材质为铜材。
[0010] 所述的散热片5的材质为合金铝材或铜材,通过过盈压合连接或焊接连接的方式 固定在外露的热管3上。
[0011] 高导热均温箱热管散热装置的工作原理是:热源产生的热量传递到高导热均温箱6,经高导热均温箱6内高导热液体8的对流传热,实现热源处温度的均衡,高导热液体8再 将热量传递给高导热均温箱6内热管3的蒸发段2,蒸发段2受热将热管3内的工作液体7 蒸发成气相将高导热均温箱6内的热量带走,气流经过中空管道流向热管3的冷凝段1,冷 凝段1中气流凝结成液相冷却后将热量释放给该区的散热片5,散热片5与外界的空气接 触,通过外界空气的自然对流或风扇24强制散热将散热片5上的热量释放到外界。冷凝段 1的冷凝液再借毛细结构4的毛细组织吸回至蒸发段2,如此吸放循环,即通过工作液体7 的相变化并循环不止,快速进行,可在一定的温差下将热量源源不断的传导开来。 [0012] 本实用新型结构合理紧凑,生产制造容易,导热效率高、散热速度快,用于LED灯 具的散热,能有效降低LED模块温度,解决大功率LED散热问题,提高LED发光效率,降低 LED的光衰速度,延长LED的使用寿命。同时,可以减小LED灯具的体积和降低灯具的重量, 提高LED灯具的适应性和使用范围。具体的优点是:
[0013] —、热源产生的热量传递到高导热均温箱,经高导热均温箱内高导热液体的对流 传热,实现热源处温度的均衡,解决了传统热管技术由于热源部分仅靠单根热管受热而造 成的热源处温度因距离热管远近不同而产生温差的缺陷。
[0014] 二、本装置采用了高导热均温箱,高导热均温箱内的高导热液体与热管的蒸发段 充分接触,大大降低了热阻。解决了传统热管技术热管与压板接触不完全而造成热阻大影 响热传导效果的缺陷。
附图说明
[0015] 图1是本实用新型从高导热均温箱侧面(热源面侧面)引出热管的结构原理示意 图;
[0016] 图2是本实用新型从高导热均温箱侧面引出热管的剖视结构原理示意图;
[0017] 图3是本实用新型从高导热均温箱顶面(热源面背面)引出热管的结构原理示意
图;
[0018] 图4是本实用新型从高导热均温箱顶面引出热管的剖视结构原理示意图;
[0019] 图5是采用了本实用新型的LED户外灯具的外观结构示意图;
[0020] 图6是采用了本实用新型的LED户外灯具的分解结构示意图;
[0021] 图7是采用了本实用新型的LED射灯的外观结构示意图;
[0022] 图8是采用了本实用新型的LED射灯的分解结构示意图。
[0023] 图例中序号指引的的结构是:
[0024] 1-冷凝段、2_蒸发段、3_热管、4_毛细结构、5_散热片、6_高导热均温箱、7-工 作液体、8-高导热液体、9-LED线路基板、10-LED光源、11_灯罩、12_密封圈、13_户外灯透 镜、14-户外灯灯体、15-支架固定螺钉、16-调整螺钉、17-驱动电源、18-电器盖、19-支架、 20-防眩光圈、21-灯圈、22-透镜压板、23-射灯透镜、24-风扇、25_射灯灯体、26_灯体后 盖、27-灯臂、28-灯臂固定螺钉。
具体实施方式 [0025] 实施例1
[0026] 如图1、图2、图3、图4所示,高导热均温箱热管散热装置,由热管3、散热片5、高导热均温箱6、高导热液体8等构成。高导热均温箱6截面形状为方形或矩形或圆形,高导 热均温箱的材质为高导热性的金属材料。热管3为直管或U形管或L形管,材质为铜材,热 管3内腔抽成适当真空,管内设有毛细结构4,热管3内部充有适量的工作液体7。热管3 一端插入高导热均温箱6内成蒸发段2,热管3插入高导热均温箱6位置为热源面的侧面 或背面(即高导热均温箱的侧面或顶面)。高导热均温箱6与热管3通过焊接方式连接成 一体,高导热均温箱6与热管3之间连接构成的腔体是密封的,其中充有高导热液体8。热 管3外露的一端为冷凝段l,冷凝段即热管上通过过盈压合连接或焊接连接的方式固定设 置散热片5,散热片5的材质为合金铝材或铜材。 [0027] 实施例2
[0028] 采用高导热均温箱热管散热装置的LED户外灯具:
[0029] 参见图5、图6,本实施例中LED户外灯具采用了三组高导热均温箱热管散热装置, 每组高导热均温箱热管散热装置的结构如图3及图4所示。该LED户外灯具主要由灯罩11 、 三组高导热均温箱热管散热装置、LED线路基板9、 LED光源10、密封圈12、户外灯透镜13、 户外灯灯体14、支架固定螺钉15、调整螺钉16、驱动电源17、电器盖18、支架19等组成,其 散热机构原理为:LED光源10与高导热均温箱6底面直接热接触,其产生的热量传导到高 导热均温箱6,通过高导热均温箱6内的高导热液体8对流实现热源处温度的均衡,使蒸发 段2的热管3充分受热,再通过热管内工作液体7的交替相变循环来达到散热的目的,散热 片5与外界的空气接触,通过外界空气的自然对流将散热片5上的热量释放到外界。 [0030] 实施例3
[0031] 采用高导热均温箱热管散热装置的LED射灯:
[0032] 参见图7、图8,本实施例中LED射灯主要由防眩光圈20、灯圈21、透镜压板22、射 灯透镜23、 LED光源10、 LED线路基板9、一组高导热均温箱热管散热装置、风扇24、射灯灯 体25、灯体后盖26、灯臂27、灯臂固定螺钉28等组成,每组高导热均温箱热管散热装置的结 构如图3及图4所示。该LED射灯散热机构原理为:LED光源10与高导热均温箱6底面直 接热接触,其产生的热量传导到高导热均温箱6,通过高导热均温箱6内的高导热液体8对 流实现热源处温度的均衡,使蒸发段2的热管3充分受热,再通过热管内工作液体7的交替 相变循环来达到散热的目的,散热片5与外界的空气接触,通过风扇24的强制散热将散热 片5上的热量释放到外界。
[0033] 上述实施例是本实用新型的典型实施方式,在其他不同的实施例中,本实用新型 应用于所有LED室内及LED户外有散热需求的灯具领域和有散热需求的电子元件的应用领 域。

Claims (5)

  1. 一种高导热均温箱热管散热装置,包括热管(3)、散热片(5)、高导热均温箱(6)、高导热液体(8),其特征在于,热管(3)一端插入高导热均温箱(6)内成蒸发段(2),高导热均温箱(6)与热管(3)通过焊接方式连接成一体,高导热均温箱(6)与热管(3)之间连接构成的腔体是密封的,其中充有高导热液体(8),热管(3)外露的一端为冷凝段(1),冷凝段(1)上设有散热片(5);所述的热管(3)内腔抽成适当真空,管内设有毛细结构(4),热管(3)内部充有适量的工作液体(7)。
  2. 2. 根据权利要求1所述的高导热均温箱热管散热装置,其特征在于,所述的高导热均 温箱(6)截面形状为方形或矩形或圆形,高导热均温箱的材质为高导热性的金属材料。
  3. 3. 根据权利要求l所述的高导热均温箱热管散热装置,其特征在于,所述的热管(3)插 入高导热均温箱(6)位置为热源面的侧面或背面。
  4. 4. 根据权利要求l所述的高导热均温箱热管散热装置,其特征在于,所述的热管(3)为 直管或U形管或L形管,材质为铜材。
  5. 5. 根据权利要求l所述的高导热均温箱热管散热装置,其特征在于,所述的散热片(5) 的材质为合金铝材或铜材,通过过盈压合连接或焊接连接的方式固定在外露的热管(3) 上。
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